PARTIE II
Chapitre 02 : Modélisation des champs de courants générés
par la houle et les vents
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Chapitre 02 : Modélisation des champs de courants générés par la houle et les
vents
Lorsqu'elle s'approche du rivage, la houle déferle et perd ainsi la majeure partie de son énergie
qui se dissipe lors du moutonnement des brisants ou par frottement des particules d'eau. Cependant,
une fraction de l'énergie demeure mécanique et transmet au fluide un courant de masse. L'énergie
de ce courant de houle se dissipe quant à elle par frottement latéral et sur le fond. Un régime
permanent est atteint lorsque la totalité de cette énergie a été dissipée. (Longuet-Higgins, et al.,
1964) ont montré que les forces motrices du courant de houle étaient dues aux variations du flux des
quantités de mouvement induites par la houle. Schématiquement, dans le cas d'une plage rectiligne,
la composante de cette poussée parallèle à la côte engendre une dérive littorale tandis que sa
composante normale induit une surélévation du niveau moyen. La définition des contraintes de
radiation par (Longuet-Higgins, et al., 1964) marqué la naissance de la modélisation des courants
littoraux et de leur répartition dans la zone de déferlement. (Bowen, 1969) montre que le long d'une
plage de pente constante, une houle monochromatique ne crée une force motrice pour le courant
qu'à l'intérieur de la zone de déferlement. C'est le mélange latéral qui permet l'extension de ce
courant au large de la ligne de déferlement. Bowen montre par ailleurs que la largeur de la zone de
déferlement et l'intensité du courant augmentent avec la hauteur de houle, et propose un profil de
vitesse du courant littoral montrant une bonne correspondance avec les mesures.
L’objectif de cette partie est de modéliser les champs de courants générés par les houles
approchant le rivage, au moyen du module HD. Les contraintes de radiation étant calculées par le
module PMS elles nous ont servi à modéliser la courantologie dans les alentours du port de Cap
Djinet.
3 Modèle HD
Le code de calcul MIKE 21 HD est un modèle bidimensionnel pour les calculs hydrodynamiques
qui permet de simuler les variations du niveau de la surface libre de la mer et du courant moyenné
sur la colonne d'eau, en fonction des paramètres de forçage des zones côtières et océaniques. Ce
module est utilisé principalement pour simuler de nombreux phénomènes hydrauliques dont la
marée, les courants induits par le vent et la houle ainsi que les surcotes.
Ce modèle prend en considération les effets suivants : Frottement sur le fond ; Frottement du
vent à la surface de l’eau ; Gradients de pressions barométriques ; Force de Coriolis ; Dispersion
instantanée ; les apports terrigènes et les puits ; l’évaporation ; l’inondation et la sécheresse ; les
contraintes de radiation des houles.
Pour les conditions aux limites qui ont dominé durant l’expérimentation du traçage fluorescent,
les courants sont calculés à partir des contraintes de radiation issues du modèle PMS. Le niveau
d’eau aux frontières latérales est modifié localement afin de prendre en compte la surélévation du
plan d’eau dans la zone de déferlement. Les gradients de contraintes de radiations vont être à
l’origine de la surélévation du plan d’eau dans la zone de déferlement et des courants de dérive
littorale.
Chapitre 02 : Modélisation des champs de courants générés
par la houle et les vents
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Chapitre 02 : Modélisation des champs de courants générés par la houle et les
vents
Lorsqu'elle s'approche du rivage, la houle déferle et perd ainsi la majeure partie de son énergie
qui se dissipe lors du moutonnement des brisants ou par frottement des particules d'eau. Cependant,
une fraction de l'énergie demeure mécanique et transmet au fluide un courant de masse. L'énergie
de ce courant de houle se dissipe quant à elle par frottement latéral et sur le fond. Un régime
permanent est atteint lorsque la totalité de cette énergie a été dissipée. (Longuet-Higgins, et al.,
1964) ont montré que les forces motrices du courant de houle étaient dues aux variations du flux des
quantités de mouvement induites par la houle. Schématiquement, dans le cas d'une plage rectiligne,
la composante de cette poussée parallèle à la côte engendre une dérive littorale tandis que sa
composante normale induit une surélévation du niveau moyen. La définition des contraintes de
radiation par (Longuet-Higgins, et al., 1964) marqué la naissance de la modélisation des courants
littoraux et de leur répartition dans la zone de déferlement. (Bowen, 1969) montre que le long d'une
plage de pente constante, une houle monochromatique ne crée une force motrice pour le courant
qu'à l'intérieur de la zone de déferlement. C'est le mélange latéral qui permet l'extension de ce
courant au large de la ligne de déferlement. Bowen montre par ailleurs que la largeur de la zone de
déferlement et l'intensité du courant augmentent avec la hauteur de houle, et propose un profil de
vitesse du courant littoral montrant une bonne correspondance avec les mesures.
L’objectif de cette partie est de modéliser les champs de courants générés par les houles
approchant le rivage, au moyen du module HD. Les contraintes de radiation étant calculées par le
module PMS elles nous ont servi à modéliser la courantologie dans les alentours du port de Cap
Djinet.
3 Modèle HD
Le code de calcul MIKE 21 HD est un modèle bidimensionnel pour les calculs hydrodynamiques
qui permet de simuler les variations du niveau de la surface libre de la mer et du courant moyenné
sur la colonne d'eau, en fonction des paramètres de forçage des zones côtières et océaniques. Ce
module est utilisé principalement pour simuler de nombreux phénomènes hydrauliques dont la
marée, les courants induits par le vent et la houle ainsi que les surcotes.
Ce modèle prend en considération les effets suivants : Frottement sur le fond ; Frottement du
vent à la surface de l’eau ; Gradients de pressions barométriques ; Force de Coriolis ; Dispersion
instantanée ; les apports terrigènes et les puits ; l’évaporation ; l’inondation et la sécheresse ; les
contraintes de radiation des houles.
Pour les conditions aux limites qui ont dominé durant l’expérimentation du traçage fluorescent,
les courants sont calculés à partir des contraintes de radiation issues du modèle PMS. Le niveau
d’eau aux frontières latérales est modifié localement afin de prendre en compte la surélévation du
plan d’eau dans la zone de déferlement. Les gradients de contraintes de radiations vont être à
l’origine de la surélévation du plan d’eau dans la zone de déferlement et des courants de dérive
littorale.